ดี-ไม่ค่อยดี-ด้านพื้นผิว-เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว

เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) คืออะไร?

คำจำกัดความของเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิวในการประกอบแผงวงจรพิมพ์

Surface Mount Technology (SMT) เป็นกระบวนการพื้นฐานที่ใช้ในยุคปัจจุบัน การประกอบ PCB เพื่อการติดตั้ง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ โดยตรงลงบนพื้นผิวของ แผงวงจรพิมพ์ (PCB) . ชิ้นส่วนเหล่านี้ เรียกว่า อุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิว (SMDs) , แตกต่างจากวิธีการที่ใช้ใน เทคโนโลยีผ่านรู (THT) วิธีเดิม ซึ่งชิ้นส่วนจะถูกใส่เข้าไปในรูที่เจาะไว้แล้วบัดกรีด้านตรงข้าม SMT ไม่ใช้รูที่เจาะเหล่านี้ แต่ใช้แผ่นโลหะขนาดเล็กและเทคนิคการบัดกรีที่แม่นยำสูงในการติดตั้งชิ้นส่วน ทำให้สามารถก้าวกระโดดอย่างมากในด้าน ประสิทธิภาพในการผลิต การลดขนาด, และความซับซ้อนของวงจร

SMT เปลี่ยนโฉมหน้าการประกอบ PCB อย่างไร

การเปลี่ยนแปลงหลักของ SMT คือการเปลี่ยนจากการประกอบด้วยแรงงานคนแบบเดิมมาเป็น การผลิตที่ขับเคลื่อนด้วยระบบอัตโนมัติ ด้วย THT สายการประกอบจำเป็นต้องใช้ แรงงานคน แรงงานคนจำนวนมาก ขาเชื่อมต่อของชิ้นส่วนเฉพาะทาง และขั้นตอนการบัดกรีหลายขั้นตอนต่อชิ้นส่วน—ทำให้การผลิตบอร์ดความหนาแน่นสูงมีต้นทุนและใช้เวลานาน ในทางตรงกันข้าม SMT ใช้ เครื่องจักรป้อนและวางชิ้นส่วน และ เตาอบรีฟลาว , ซึ่งช่วยทำให้กระบวนการประกอบมีความลื่นไหลมากขึ้น ลด ค่าใช้จ่ายในการประกอบ , ลดข้อผิดพลาดจากมนุษย์ และปลดล็อกศักยภาพสำหรับ การผลิตในปริมาณมาก โดยไม่ต้องเสียคุณภาพหรือ ประสิทธิภาพของสัญญาณ .

ข้อเท็จจริงสำคัญเกี่ยวกับ SMT:

• SMT รองรับการวางอุปกรณ์ SMD โดยอัตโนมัติได้หลายพันชิ้นต่อนาที โดยใช้เครื่องจักรแบบ pick-and-place ความเร็วสูง ซึ่งเหนือกว่าการประกอบแบบเจาะรูและวางด้วยมืออย่างมาก
• SMD ไม่จำเป็นต้องใช้รูเจาะสำหรับการติดตั้ง ทำให้รักษาระยะพื้นที่บนบอร์ดไว้ได้ พื้นที่บนแผงวงจร สำหรับการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นหรือ การออกแบบแบบเล็ก และสูงสุด ความหนาแน่นขององค์ประกอบ .
• การเปลี่ยนผ่านไปสู่ SMT ทำให้เกิดการปรับปรุงอย่างมากในด้าน ความสมบูรณ์ของสัญญาณ และ พฤติกรรมความถี่สูง เนื่องจากเส้นทางไฟฟ้าที่สั้นลง และผลข้างเคียงที่ลดลง

เมื่อเปรียบเทียบ SMT กับเทคโนโลยีแบบเจาะรู (THT)

SMT ไม่ใช่เพียงวิวัฒนาการของ THT เท่านั้น แต่ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงหลักการโดยสิ้นเชิง ในการออกแบบ การผลิต และการประกอบแผงวงจร โดยเพื่อความชัดเจนในความแตกต่าง ต่อไปนี้คือภาพรวมเปรียบเทียบ

ปฏิวัติแห่งความเป็นอัตโนมัติ: เหตุใด SMT จึงกลายเป็นมาตรฐาน

ความสำเร็จของ SMT ขึ้นอยู่กับการเติบโตของ อัตโนมัติ . โดยการตั้งค่าเครื่องจักรวางชิ้นส่วนและโปรไฟล์การหลอมอุณหภูมิเพียงครั้งเดียว ผู้ผลิตสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วสูงสุดพร้อมคุณภาพที่สม่ำเสมอ การผลิตพีซีบี ไม่เพียงแต่เร่งกระบวนการ ต้นแบบผลิตเร็ว เท่านั้น แต่ยังช่วยลด ค่าแรง และข้อผิดพลาดของมนุษย์ที่มีค่าใช้จ่ายสูงได้อีกด้วย เนื่องจากกระบวนการส่วนใหญ่ตั้งแต่ การทากาวตะกั่ว (โดยใช้ เทมเพลต ที่แม่นยำ) ไปจนถึงการตรวจสอบด้วยตาเปล่าและเครื่อง AOI ทำงานภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์อย่างเข้มงวด

SMT: สรุปประโยชน์หลัก

• การทำให้เล็กลง: SMT รองรับแพ็กเกจของส่วนประกอบ เล็กกว่า 60–90% เมื่อเทียบกับส่วนประกอบแบบ THT ทำให้สามารถผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กเป็นพิเศษได้
• ความหนาแน่นของส่วนประกอบสูงขึ้น: สามารถติดตั้งอุปกรณ์ SMD ได้มากขึ้นต่อพื้นที่หนึ่งตารางเซนติเมตร ทำให้บอร์ดสามารถทำงานได้หลากหลายและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
• การติดตั้งสองด้าน: สามารถติดตั้งส่วนประกอบบนทั้งสองด้านของบอร์ดวงจรพิมพ์ (PCB) ทำให้ใช้พื้นที่ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ
• ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในสัญญาณความถี่สูง: เส้นทางกระแสไฟฟ้าสั้นลงและการต่อพื้นดินที่ดีขึ้น ส่งผลให้เกิดการบิดเบือนสัญญาณน้อยลง และประสิทธิภาพของวงจร RF ดีขึ้น
• การทำงานอัตโนมัติและความสม่ำเสมอ: กระบวนการที่ทำซ้ำได้โดยเครื่องจักรส่งผลให้อัตราผลิตภัณฑ์ผ่านการตรวจสอบครั้งแรกสูงขึ้น และอัตราความบกพร่องต่ำลง

ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยีการติดตั้งผิวหน้า (SMT)

1. การทำให้มีขนาดเล็กลงและความหนาแน่นของชิ้นส่วนสูง

• ชิ้นส่วน SMT มีขนาดเล็กกว่าชิ้นส่วนแบบเจาะรูแบบดั้งเดิม ทำให้ออกแบบวงจรที่มีความหนาแน่นสูงได้
• ช่วยให้สามารถสร้างอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่ เช่น อุปกรณ์สวมใส่ สมาร์ทโฟน และผลิตภัณฑ์ IoT

2. ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีขึ้น

• ขาเชื่อมและระยะทางของเส้นวงจรที่สั้นลง ส่งผลให้ความเหนี่ยวนำและค่าความจุแบบพาราซิติกต่ำลง
• เพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของสัญญาณความถี่สูงและความเร็วสูง

3. การประกอบด้วยระบบอัตโนมัติและรวดเร็ว

• เข้ากันได้กับเครื่องวางชิ้นส่วนอัตโนมัติ และกระบวนการบัดกรี/อบรีฟโลว์แบบอัตโนมัติ
• ช่วยให้การประกอบแผงวงจรพีซีบีสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ขนาดใหญ่ และทำซ้ำได้ ลดเวลาในการผลิตและข้อผิดพลาดจากมนุษย์

4. ความคุ้มค่าทางต้นทุน (เมื่อผลิตในปริมาณมาก)

• ลดต้นทุนแรงงานเนื่องจากการใช้งานระบบอัตโนมัติ
• แผงและชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กลงโดยทั่วไปหมายถึงต้นทุนวัสดุและการจัดส่งที่ต่ำลง

5. ความสามารถในการประกอบแผงพีซีบีสองด้าน

• สามารถติดตั้งชิ้นส่วนบนทั้งสองด้านของแผงพีซีบี ทำให้เพิ่มความหนาแน่นและความยืดหยุ่นในการออกแบบได้มากขึ้น

6. ความน่าเชื่อถือทางกลไก

• เทคโนโลยี SMT มีความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกได้ดีกว่า เนื่องจากชิ้นส่วนไม่มีขาต่อที่ยาว ซึ่งอาจหักหรืองอได้

ข้อเสียของเทคโนโลยี Surface Mount Technology (SMT)

1. การประกอบและซ่อมแซมด้วยมือทำได้ยาก

• ขนาดของชิ้นส่วนที่เล็กมากทำให้การจัดการด้วยมือ การตรวจสอบ และการแก้ไขปัญหายากขึ้น
• การซ่อมแซมมักต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ กล้องจุลทรรศน์ และช่างผู้เชี่ยวชาญ

2. ข้อจำกัดด้านความร้อนและการจัดการพลังงาน

• ชิ้นส่วน SMT ที่มีขนาดเล็กโดยทั่วไปจะสามารถกระจายความร้อนได้น้อยกว่าและทนต่อกระแสไฟฟ้าได้น้อยกว่าชิ้นส่วนแบบผ่านรูที่มีขนาดใหญ่กว่า
• ไม่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ใช้กำลังไฟสูง หรือขั้วต่อที่มีน้ำหนักมาก

3. ต้นทุนอุปกรณ์และค่าติดตั้งเริ่มต้นสูง

• การลงทุนครั้งแรกในเครื่องจักรประกอบอัตโนมัติ เตาอบรีฟโลว์ และอุปกรณ์ SMT อื่น ๆ อาจมีค่าใช้จ่ายสูง
• การผลิตต้นแบบหรือการผลิตจำนวนน้อยอาจมีต้นทุนที่ไม่คุ้มค่าเมื่อเทียบกับการประกอบแบบผ่านรู

4. ข้อจำกัดของชิ้นส่วน

• ชิ้นส่วนบางประเภท (เช่น ขั้วต่อขนาดใหญ่ สวิตช์ หรือชิ้นส่วนหนัก) เหมาะกับการยึดแบบผ่านรูมากกว่าเพื่อความมั่นคงทางกล
• ความเครียดหรือการโค้งงอในระดับบอร์ดสามารถทำให้เกิดรอยแตกร้าวที่ข้อต่อตะกั่วบัดกรีได้

5. ไวต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อม

• ชิ้นส่วน SMT มีความไวต่อการคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) และสารปนเปื้อนจากสิ่งแวดล้อมมากกว่าระหว่างกระบวนการผลิต

ตาราง: ข้อดีและข้อเสียของ SMT

ผลกระทบของ SMT ต่อการผลิตและประกอบแผ่นวงจรพีซีบี

SMT ได้เปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตแผ่นวงจรพีซีบี โดยเปลี่ยนวิธีเดิมแบบเจาะรูมาเป็นการติดตั้งชิ้นส่วนบนผิวของแผ่นวงจร ซึ่งให้ประโยชน์สำคัญดังนี้:

• การทำให้ขนาดเล็กลง : ทำให้สามารถติดตั้งชิ้นส่วนได้หนาแน่นขึ้น (สำคัญสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่น อุปกรณ์สวมใส่ทางการแพทย์/เซนเซอร์ IoT) และทำให้แผ่นวงจรพีซีบีมีขนาดเล็กลง
• ประสิทธิภาพ : การประกอบแบบอัตโนมัติ (เครื่องวางชิ้นส่วนอัตโนมัติ เตาอบรีฟโลว์) เร่งความเร็วการผลิต ลดต้นทุนแรงงาน และลดข้อผิดพลาด
• ประสิทธิภาพ : ขาชิ้นส่วนที่สั้นลงช่วยเพิ่มคุณภาพของสัญญาณและการจัดการความร้อน ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความถี่สูง/ความแม่นยำ (เช่น การถ่ายภาพทางการแพทย์)
• ความสามารถในการปรับขนาด : การติดตั้งแบบสองด้านและความเข้ากันได้กับการผลิตจำนวนมาก ช่วยลดต้นทุนต่อหน่วย รองรับทั้งการต้นแบบและการผลิตในปริมาณมาก

เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิวคืออะไร?

เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) เป็นวิธีการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) โดยที่ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (SMDs) จะถูกบัดกรีโดยตรงลงบนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ โดยไม่ต้องเจาะรูสำหรับใส่ชิ้นส่วน ซึ่งแตกต่างจากเทคโนโลยีแบบเจาะรู

รายละเอียดหลัก:

• ชิ้นส่วน : SMDs ได้แก่ ตัวต้านทาน/ตัวเก็บประจุขนาดเล็ก, BGAs, QFNs และไมโครคอนโทรลเลอร์ — ออกแบบมาเพื่อการจัดวางที่กะทัดรัดและหนาแน่นสูง
• กระบวนการ : ขั้นตอนสำคัญ: การพิมพ์พาสต้าบัดกรี (ผ่านแม่แบบ), การวางชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติ (เครื่องจักรแบบหยิบแล้ววาง), การบัดกรีด้วยความร้อน (ควบคุมอุณหภูมิเพื่อสร้างข้อต่อ), และการตรวจสอบ (AOI/X-ray เพื่อตรวจสอบคุณภาพ)
• วัตถุประสงค์ : มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่ ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตแผงวงจรพิมพ์ที่มีขนาดเล็กลง เร็วขึ้น และเชื่อถือได้มากขึ้น สำหรับอุปกรณ์ในกลุ่มผู้บริโภค การแพทย์ อุตสาหกรรม และการบินอวกาศ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบ PCB สำหรับ SMT

• ความสอดคล้องของแผ่นบัดกรี : ปฏิบัติตามมาตรฐาน IPC-7351 สำหรับขนาด/รูปร่างของแผ่นบัดกรีให้ตรงกับขั้วของ SMD เพื่อให้มั่นใจว่าการเปียกตัวของบัดกรีและการจัดแนวอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง (สิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจรหรือการยึดเกาะที่ไม่ดี)
• ระยะห่างระหว่างชิ้นส่วน : รักษาระยะห่างขั้นต่ำ 0.3 มม. ระหว่างชิ้นส่วน SMD ขนาดเล็ก (0.5 มม. สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่) เพื่อป้องกันข้อบกพร่องจากการบัดกรีระหว่างการรีฟโลว์ และเพื่อให้สามารถตรวจสอบหรือซ่อมแซมได้
• การเพิ่มประสิทธิภาพ DFM : ทำเลย์เอาต์ให้เรียบง่ายเพื่อรองรับการทำงานอัตโนมัติ (เช่น การจัดทิศทางของชิ้นส่วนอย่างเป็นมาตรฐาน เครื่องหมายอ้างอิงที่ชัดเจน) และเพิ่มจุดทดสอบสำหรับการตรวจสอบด้วย AOI/X-ray/ICT
• การจัดการความร้อน : เพิ่มแผ่นถ่ายความร้อน แผ่นทองแดง หรือไวอาส์ สำหรับชิ้นส่วน SMD ที่สร้างความร้อน (เช่น ไอซีกำลังไฟ) เพื่อระบายความร้อนและปกป้องข้อต่อการบัดกรี
• การจัดแนวสเตนซิล : ออกแบบแผ่นรองให้สอดคล้องกับขนาดช่องเปิดของสเตนซิล (80–90% ของความกว้างแผ่นรอง) เพื่อให้การพิมพ์พาสต์บัดกรีสม่ำเสมอ ลดการเกิดข้อบกพร่องที่ข้อต่อ

ทำไมต้องเลือก PCBA Store สำหรับความต้องการการประกอบ PCB แบบ SMT ของคุณ?

• คุณภาพและมาตรฐานที่ได้รับการรับรอง : ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน ISO 9001/ISO 13485 ปฏิบัติตามมาตรฐาน IPC-A-610; ผ่านข้อกำหนด FDA/CE สำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์/อุตสาหกรรม ด้วยระบบติดตามย้อนกลับอย่างสมบูรณ์และการทดสอบอย่างเข้มงวด (AOI, X-ray, FCT)
• ขีดความสามารถขั้นสูงของ SMT : เครื่องจักรวางชิ้นส่วนอัตโนมัติรุ่นล่าสุด (รองรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก 01005, BGAs และแผงวงจรที่มีความหนาแน่นสูง) และเตาอบรีฟโลว์ ช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำสำหรับการผลิต PCB ที่ซับซ้อน
• ความสะดวกแบบครบวงจร : การสนับสนุนตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทาง (การผลิตแผงวงจรพิมพ์, การจัดหาชิ้นส่วน, การประกอบ, การทดสอบ, การขนส่ง) ช่วยลดภาระงานด้านธุรการและทำให้กระบวนการทำงานของคุณราบรื่นขึ้น
• ความยืดหยุ่นในการขยายขนาด : รองรับงานต้นแบบ (MOQ ต่ำ, ใช้เวลา 24–72 ชั่วโมง), การผลิตจำนวนน้อย และการผลิตจำนวนมาก โดยคงคุณภาพอย่างสม่ำเสมอไม่ว่าจะสั่งซื้อในปริมาณใดก็ตาม
• การสนับสนุนด้านวิศวกรรมจากผู้เชี่ยวชาญ : การตรวจสอบ DFM ก่อนการผลิตเพื่อปรับแต่งการออกแบบและป้องกันข้อบกพร่อง พร้อมทั้งผู้จัดการบัญชีเฉพาะด้านที่ให้การติดตามสถานะแบบเรียลไทม์และการสื่อสารที่โปร่งใส

การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีการติดตั้งบนผิวหน้า

สถานการณ์ทางประวัติศาสตร์

การประกอบอิเล็กทรอนิกส์ยุคแรก

ในยุคแรกของอิเล็กทรอนิกส์ (ช่วงทศวรรษ 1940–1970) เทคโนโลยีแบบเจาะรู (through-hole) เป็นมาตรฐานทั่วไป โดยชิ้นส่วนจะมีขาที่ยาวและเสียบผ่านรูในแผงวงจร จากนั้นจึงบัดกรีกับแผ่นทองแดงด้านตรงข้าม วิธีนี้:

• ต้องใช้พื้นที่มากกว่า
• จำกัดการใช้งานระบบอัตโนมัติ
• จำกัดว่าผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถมีขนาดเล็กและหนาแน่นได้แค่ไหน

ความจำเป็นในการนวัตกรรม

เมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พัฒนาขึ้น — ขับเคลื่อนโดยความต้องการของผู้บริโภคที่ต้องการคุณสมบัติเพิ่มเติมในบรรจุภัณฑ์ที่เล็กลง — การติดตั้งแบบผ่านรู (through-hole mounting) กลายเป็นข้อจำกัด เนื่องการประกอบด้วยมือใช้เวลานาน เสี่ยงต่อข้อผิดพลาด และมีต้นทุนสูงสำหรับการผลิตจำนวนมาก

การเกิดขึ้นของ SMT

SMT เริ่มขึ้นเมื่อใด

SMT เริ่มปรากฏขึ้นในช่วง ปลายทศวรรษ 1970 และทศวรรษ 1980 โดยได้รับการพัฒนาล่วงหน้าจากผู้ผลิตอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนำในประเทศญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และยุโรป

นวัตกรรมหลักที่ทำให้ SMT เป็นไปได้:

• การออกแบบชิ้นส่วนใหม่: แพ็กเกจขนาดเล็กลง ไม่มีขั้วหรือมีขั้วสั้น เหมาะสำหรับการติดตั้งบนพื้นผิว
• วัสดุแผ่นวงจรพิมพ์ขั้นสูง: ทำให้อนุญาตความคลาดเคลื่อนที่แคบลงและเพิ่มความสามารถในการทนความร้อน
• อุปกรณ์วางชิ้นส่วนแบบอัตโนมัติ: ทำให้สามารถวางชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
• กระบวนการบัดกรีแบบรีฟลูว์: ใช้พาสต้าบัดกรีและควบคุมการให้ความร้อนสำหรับการประกอบจำนวนมาก

การยอมรับในอุตสาหกรรม

โดย ยุค 1990 , SMT ได้เข้ามาแทนที่แบบผ่านรูอย่างรวดเร็วในฐานะ เทคโนโลยีการประกอบหลัก ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุตสาหกรรม ยานยนต์ และการบินอวกาศ

ผลกระทบต่ออุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์

การลดขนาดและเพิ่มความหนาแน่น

SMT ทำให้ชิ้นส่วนมีขนาดเล็กลงอย่างมาก สามารถจัดวางได้ใกล้กันมากขึ้น และติดตั้งได้ทั้งสองด้านของบอร์ด—ทำให้สามารถย่อขนาดผลิตภัณฑ์ได้อย่างไม่เคยมีมาก่อน

ระบบอัตโนมัติและความเร็ว

กระบวนการประกอบแบบ SMT มีความเป็นไปได้สูงในการทำให้อัตโนมัติ ซึ่งให้ข้อดีดังต่อไปนี้:

• รอบการผลิตที่เร็วขึ้น
• ความสม่ำเสมอมากขึ้น
• ต้นทุนแรงงานที่ต่ำลง
• ความสามารถในการขยายการผลิตจำนวนมาก

ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุง

สายเชื่อมที่สั้นลงและเหนี่ยวนำจากขาต่อลดลง ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของวงจร โดยเฉพาะที่ความถี่สูงและการใช้งาน RF

ยุคสมัยใหม่

ด้วยเทคโนโลยี SMT อุปกรณ์ในปัจจุบัน เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต เครื่องมือทางการแพทย์ และอุปกรณ์ IoT สามารถให้พลังการประมวลผลสูงในรูปแบบขนาดเล็กมาก ส่วนใหญ่ของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ในปัจจุบันใช้ทั้งเทคโนโลยี SMT และการเจาะรูแบบคัดสรรร่วมกัน เพื่อรองรับชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแรงหรือมีขนาดใหญ่

คุณลักษณะเด่นของเทคโนโลยี SMT และการเจาะรู

เทคโนโลยี Surface Mount (SMT): คุณลักษณะเด่น

การติดตั้งชิ้นส่วน: ชิ้นส่วน (SMDs) จะถูกวางโดยตรงลงบนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ โดยไม่ต้องเจาะรู

ขนาดและจำนวนความหนาแน่นของชิ้นส่วน: ขนาดของชิ้นส่วนที่เล็กลงทำให้สามารถออกแบบวงจรที่มีความหนาแน่นสูง และผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กลง

การใช้ประโยชน์จากแผงวงจร: สามารถติดตั้งชิ้นส่วนได้ทั้งสองด้านของแผงวงจรพิมพ์ ทำให้วงจรสามารถมีความซับซ้อนและฟังก์ชันการทำงานได้มากขึ้น

กระบวนการประกอบ: มีการใช้เครื่องจักรอัตโนมัติสูง โดยใช้เครื่องจักรแบบปิกแอนด์เพลสและบัดกรีด้วยวิธีรีฟโลว์ ทำให้สามารถผลิตได้ทั้งความเร็วสูงและปริมาณมาก

ประสิทธิภาพการทำงานทางไฟฟ้า: การเชื่อมต่อที่สั้นลงช่วยลดปฏิกิริยาเหนี่ยวนำและความจุที่ไม่ต้องการ สนับสนุนการใช้งานที่ความถี่สูงและความเร็วสูง

ความแข็งแรงทางกล: เหมาะสำหรับการออกแบบที่เน้นน้ำหนักเบา กำลังไฟต่ำ และทนต่อการสั่นสะเทือน แต่อาจมีความทนทานน้อยกว่าสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือหนัก

ความคุ้มทุน: ต้นทุนการประกอบต่ำกว่าเมื่อผลิตจำนวนมาก เนื่องจากใช้ระบบอัตโนมัติและขนาดของแผ่นวงจร/ชิ้นส่วนที่เล็กลง

ความยากในการซ่อมหรือแก้ไข: ยากต่อการบัดกรี ตรวจสอบ หรือซ่อมแซมด้วยมือ เนื่องจากชิ้นส่วนมีขนาดเล็กมากและการวางตำแหน่งแน่นหนา

เทคโนโลยีผ่านรู (THT): คุณลักษณะเด่น

การติดตั้งชิ้นส่วน: ขาของชิ้นส่วนจะถูกเสียบผ่านรูที่เจาะไว้ล่วงหน้าในแผ่น PCB แล้วทำการบัดกรีที่ด้านตรงข้าม

ขนาดและจำนวนความหนาแน่นของชิ้นส่วน: โดยทั่วไปใช้ชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่กว่าและพื้นที่ติดตั้งมากกว่า จึงไม่เหมาะกับการออกแบบที่ต้องการความหนาแน่นสูงหรือขนาดเล็ก

การใช้ประโยชน์จากแผงวงจร: ชิ้นส่วนมักติดตั้งด้านใดด้านหนึ่งของแผ่นวงจร โดยมีขาของชิ้นส่วนลอดผ่านแผ่นวงจรไป

กระบวนการประกอบ: มักประกอบด้วยมือหรือกึ่งอัตโนมัติ; เหมาะสำหรับงานต้นแบบ ปริมาณน้อย และงานที่ออกแบบเฉพาะ

ความแข็งแรงทางกล: ข้อต่อการบัดกรีให้ยึดเกาะทางกลที่แข็งแรง—เหมาะสำหรับชิ้นส่วนหนัก ขนาดใหญ่ หรือชิ้นส่วนที่รับแรงสูง (เช่น ขั้วต่อ หม้อแปลง สวิตช์)

ประสิทธิภาพการทำงานทางไฟฟ้า: การเดินสายระยะไกลอาจเพิ่มความเหนี่ยวนำและค่าความจุ; มีประสิทธิภาพต่ำกว่าในวงจรความถี่สูง

ความคุ้มทุน: ต้นทุนการประกอบสูงกว่าเมื่อผลิตจำนวนมาก เนื่องจากอัตราการผลิตช้ากว่าและการใช้วัสดุมากกว่า

การซ่อมแซม/แก้ไขงาน: ตรวจสอบ ถอดบัดกรี และเปลี่ยนชิ้นส่วนได้ง่ายด้วยมือ ทำให้ THT เหมาะกับการออกแบบที่ต้องการต้นแบบหรือสามารถซ่อมแซมได้

ตารางเปรียบเทียบ

แตกต่างกันอย่างมากระหว่างเทคโนโลยีแบบเจาะรูและการติดตั้งผิวหน้า

ตารางเปรียบเทียบ

ปัจจัยที่ควรพิจารณาก่อนเลือกเทคโนโลยี SMT หรือ แบบผ่านรู

ตารางเปรียบเทียบ

ควรใช้เทคโนโลยีเมานต์พื้นผิวเมื่อใด

1. การออกแบบที่มีความหนาแน่นสูงและขนาดเล็กลง

2. การผลิตในปริมาณมาก

3. แผ่น PCB สองด้านหรือหลายชั้น

4. วงจรความเร็วสูงหรือความถี่สูง

5. การประกอบแผงวงจรพิมพ์แบบอัตโนมัติ

6. ต้นทุนการผลิตที่ลดลงเมื่อผลิตในปริมาณมาก

7. อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค การแพทย์ และยานยนต์รุ่นใหม่

เทคนิคการบัดกรีที่ใช้ใน SMT

ตารางสรุป

บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์ติดตั้งผิวเรียบ

บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์ติดตั้งผิวเรียบ (SMD) เป็นรูปแบบมาตรฐานสำหรับการติดตั้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงลงบนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ (PCBs) โดยใช้ surface Mount Technology (SMT) . การเลือกแพ็กเกจ SMD อย่างเหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพด้านความหนาแน่นของบอร์ด สมรรถนะ และความสามารถในการผลิต